Google Colab 替代方案探讨

在数据科学领域,对于那些面临存储问题或无法承担符合其要求的系统的人来说,Google Colab无疑是一个福音。它提供了一个免费的Jupyter Notebook环境,使得不再受限于本地机器的计算能力,并且可以轻松访问免费的GPU资源。然而,作为一名数据科学家,了解特定工具的所有替代方案是非常重要的。因此,在本文中,将探索一些广泛使用的Google Colab替代方案。

目录

  • 1. Google Colab 是什么?
  • 2. Google Colab 的替代方案
    • 2.1. Amazon SageMaker
    • 2.2. CoCalc
    • 2.3. Kaggle Kernel
    • 2.4. Binder
  • 3. 其他替代方案

1. Google Colab 是什么?

Google Colab,或称Google Colaboratory,是由Google提供的免费Jupyter Notebook环境。作为一项免费的云服务,用户无需支付任何费用,也无需预先安装任何软件。Colab预装了许多数据科学和机器学习库,如Pandas、NumPy、TensorFlow、Keras和OpenCV。

在Colab中创建的笔记本保存在用户的Google Drive上,因此Colab也利用了Google Docs的协作特性,允许用户轻松地与他人共享笔记本,并同时在同一个笔记本上工作。Google还提供了免费的NVIDIA Tesla K80 GPU使用权。如果将Colab连接到Google Drive,用户将获得高达15GB的磁盘空间来存储数据集。用户可以在交互式Colab笔记本中运行会话长达12小时,这对于初学者来说已经足够。Google还拥有自己的定制芯片,称为TPUs。

需要注意的是,上传到Colab笔记本中的数据集会在会话结束后被删除。不过,用户可以升级到Pro版本,该版本据称可以访问更快的GPU——NVIDIA TESLA T4或P100 GPU,运行时间长达24小时,以及更多的RAM。

2. Google Colab 的替代方案

在本节中,将讨论Google Colab的前五大替代方案。

Amazon SageMaker是亚马逊在2017年11月开发的基于云的机器学习平台。它提供了无需设置的托管Jupyter笔记本,但它不是免费的。尽管如此,它提供了两个月的免费试用期。

"使用SageMaker Studio是免费的,只需要为在Studio中使用的AWS服务付费。" SageMaker提供了TensorFlow、scikit-learn、PyTorch和XGBoost等深度学习框架,这些框架也由Google Colab提供,此外还提供了MXNet、Chainer和SparkML。

它提供了以下特性:Amazon SageMaker Ground TruthAmazon Augmented AIAmazon SageMaker Studio Notebooks、预处理、Amazon SageMaker Experiments等。

缺点是,如果使用SageMaker的内置算法训练模型,不能在SageMaker之外部署它。这也是Google的AutoML的情况,尽管所有在ML-engine上训练的模型(包括使用Google的TensorFlow-hub模块的模型)都可以在任何地方部署。

在Colab中,自动超参数优化在结果产生和所需时间方面表现得更好。在SageMaker上获得TensorFlow的新版本比在Colab上晚几周。

CoCalc或协作计算是一个基于Web的云计算(SaaS)和计算数学课程管理平台。它是由SageMath Inc.托管的开源软件。CoCalc的创建者和首席开发者是华盛顿大学的前数学教授William Stein。

除了Jupyter笔记本,它还支持编辑Sage工作表和LaTeX文档。

优点包括实时协作,这意味着可以与他人共享笔记本,并且所有人都可以同时编辑它。CoCalc提供的免费计划中,会话在30分钟不活动后将关闭,尽管它们可以运行长达24小时,这是Colab提供的两倍时间。

它有一个历史记录功能,记录对笔记本的所有更改,并允许使用直观的滑块控制浏览这些更改。提供的语言包括Python、Sage、R、Octave等。

缺点是服务不是免费的。然而,有一个免费计划,但Trial Project有一些限制——最显著的是,项目以较低的托管质量运行,并且无法访问互联网以从其他服务器下载数据。

无论是免费计划还是升级版本,都不提供GPU。

Kaggle是一个以其数据科学竞赛而闻名的平台,然而,它们也提供免费的Kernels或Notebooks来执行所有机器学习和数据科学任务,与竞赛无关。Kaggle Kernels是一个免费的平台,可以在浏览器中运行Jupyter notebooks。Kaggle和Colab都是Google的产品,有许多相似之处。

Kaggle已经更新了其内核,以拥有更多的计算能力和内存。20GB数据集,5GB磁盘空间,9小时运行时间,以及4个CPU核心w/16GB RAM,或者当GPU开启时是2个CPU核心w/13GB RAM。

优点包括Kaggle在内核中提供免费的NVIDIA TESLA P100 GPU访问。这个基准测试表明,在训练深度学习模型时启用GPU可以使Kaggle Kernel的速度提高12.5倍。

它支持数据科学领域的两种主要语言——R和Python。大多数Jupyter Notebook的键盘快捷键在Kaggle Kernels中几乎相同,这使得在Jupyter Notebooks中工作的人更容易在Kaggle上工作。

Kaggle有一个庞大的社区来支持、学习和验证数据科学技能。

缺点是,Kaggle在运行时通常有延迟,并且比Colab慢。Kaggle通常限制内核运行时间为9小时,1小时不活动后超时。这两个平台的一个主要缺点是,笔记本不能下载到其他有用的格式。

BinderBinderHub提供支持,这是一个开源工具,可以在云中部署Binder服务。Binder允许创建可以由许多远程用户共享和使用自定义计算环境。可以输入任何公共Git仓库的URL,它将在原生Jupyter Notebook界面中打开该仓库。可以运行仓库中的任何笔记本,尽管所做的任何更改都不会保存回仓库。

当有一个充满Jupyter Notebooks的仓库时,它可能会很有帮助。尽管对于一个仓库有100个用户的限制(这应该足够了)。

优点包括支持的语言——Python、R和Julia。由于它是一个开源项目,它是免费的。Binder可以直接从GitHub运行笔记本。

缺点是不支持与他人协作。会话在20分钟不活动后将关闭,尽管它们可以运行长达12小时或更长时间。不适合处理大型数据集。

本文没有提到的其他一些替代方案可以是:

  • 1. Saturn Cloud
  • 2. IBM Dataplatform Notebooks
  • 3. Datalore

请查看它们。

本文的目的是给一个关于Google Collaboratory可能替代方案的想法,最终决定权在于,将根据需求选择哪一个。希望探索所有这些平台,并为工作线识别出它们的优缺点。

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